"Vereistes en optimaliseringsmaatreëls vir die voer-oordragmeganisme van CNC-masjiengereedskap"
In moderne vervaardiging het CNC-masjiengereedskap belangrike verwerkingstoerusting geword as gevolg van hul voordele soos hoë presisie, hoë doeltreffendheid en 'n hoë mate van outomatisering. Die voertransmissiestelsel van CNC-masjiengereedskap werk gewoonlik met 'n servo-voerstelsel, wat 'n belangrike rol speel. Volgens die instruksieboodskappe wat vanaf die CNC-stelsel oorgedra word, versterk dit en beheer dan die beweging van die aandrywingskomponente. Dit moet nie net die spoed van die voerbeweging presies beheer nie, maar ook die bewegende posisie en trajek van die gereedskap relatief tot die werkstuk akkuraat beheer.
'n Tipiese geslote-lus beheerde voerstelsel van 'n CNC-masjiengereedskap bestaan hoofsaaklik uit verskeie dele soos posisievergelyking, versterkingskomponente, aandryfeenhede, meganiese voer-oordragmeganismes en opsporingsterugvoerelemente. Onder hulle is die meganiese voer-oordragmeganisme die hele meganiese transmissieketting wat die rotasiebeweging van die servomotor omskakel in die lineêre voerbeweging van die werktafel en gereedskaphouer, insluitend reduksietoestelle, loodskroef- en moerpare, geleidingskomponente en hul ondersteunende dele. As 'n belangrike skakel in die servostelsel, moet die voermeganisme van CNC-masjiengereedskap nie net hoë posisioneringsakkuraatheid hê nie, maar ook goeie dinamiese reaksie-eienskappe hê. Die reaksie van die stelsel op dopinstruksieseine moet vinnig wees en die stabiliteit moet goed wees.
Om die transmissie-akkuraatheid, stelselstabiliteit en dinamiese reaksie-eienskappe van die voerstelsel van vertikale bewerkingsentrums te verseker, word 'n reeks streng vereistes vir die voermeganisme gestel:
I. Vereiste vir geen gaping nie
Transmissiegaping sal lei tot omgekeerde dooie sonefout en verwerkingsakkuraatheid beïnvloed. Om die transmissiegaping soveel as moontlik uit te skakel, kan metodes soos die gebruik van 'n skakelas met gaping-eliminasie en transmissiepare met gaping-eliminasiemaatreëls aangeneem word. Byvoorbeeld, in die loodskroef- en moerpaar kan die dubbelmoer-voorbelastingmetode gebruik word om die gaping uit te skakel deur die relatiewe posisie tussen die twee moere aan te pas. Terselfdertyd, vir onderdele soos rattransmissies, kan metodes soos die aanpassing van wiggies of elastiese elemente ook gebruik word om die gaping uit te skakel om die akkuraatheid van die transmissie te verseker.
Transmissiegaping sal lei tot omgekeerde dooie sonefout en verwerkingsakkuraatheid beïnvloed. Om die transmissiegaping soveel as moontlik uit te skakel, kan metodes soos die gebruik van 'n skakelas met gaping-eliminasie en transmissiepare met gaping-eliminasiemaatreëls aangeneem word. Byvoorbeeld, in die loodskroef- en moerpaar kan die dubbelmoer-voorbelastingmetode gebruik word om die gaping uit te skakel deur die relatiewe posisie tussen die twee moere aan te pas. Terselfdertyd, vir onderdele soos rattransmissies, kan metodes soos die aanpassing van wiggies of elastiese elemente ook gebruik word om die gaping uit te skakel om die akkuraatheid van die transmissie te verseker.
II. Vereiste vir lae wrywing
Die aanneming van 'n lae-wrywing-oordragmetode kan energieverlies verminder, oordragdoeltreffendheid verbeter, en ook help om die reaksiespoed en akkuraatheid van die stelsel te verbeter. Algemene lae-wrywing-oordragmetodes sluit in hidrostatiese gidse, rolgidse en balskroewe.
Die aanneming van 'n lae-wrywing-oordragmetode kan energieverlies verminder, oordragdoeltreffendheid verbeter, en ook help om die reaksiespoed en akkuraatheid van die stelsel te verbeter. Algemene lae-wrywing-oordragmetodes sluit in hidrostatiese gidse, rolgidse en balskroewe.
Hidrostatiese gidse vorm 'n laag drukoliefilm tussen die gidsoppervlaktes om kontaklose gly met uiters lae wrywing te verkry. Rolgidse gebruik die rol van rolelemente op die gidsrails om gly te vervang, wat wrywing aansienlik verminder. Balskroewe is belangrike komponente wat rotasiebeweging in lineêre beweging omskakel. Die balle rol tussen die loodskroef en die moer met 'n lae wrywingskoëffisiënt en hoë transmissie-effektiwiteit. Hierdie lae-wrywing transmissiekomponente kan die weerstand van die voermeganisme tydens beweging effektief verminder en die werkverrigting van die stelsel verbeter.
III. Vereiste vir lae traagheid
Om die masjiengereedskap se resolusie te verbeter en die werktafel soveel as moontlik te laat versnel om die doel van die dophou van instruksies te bereik, moet die traagheidsmoment wat deur die stelsel na die aandryfas omgeskakel word, so klein as moontlik wees. Hierdie vereiste kan bereik word deur die optimale transmissieverhouding te kies. 'n Redelike keuse van die transmissieverhouding kan die stelsel se traagheidsmoment verminder terwyl aan die vereistes van die werktafel se bewegingspoed en versnelling voldoen word. Byvoorbeeld, wanneer 'n reduksietoestel ontwerp word, kan 'n geskikte ratverhouding of bandkatrolverhouding volgens werklike behoeftes gekies word om die uitsetspoed van die servomotor by die bewegingspoed van die werktafel te pas en terselfdertyd die traagheidsmoment te verminder.
Om die masjiengereedskap se resolusie te verbeter en die werktafel soveel as moontlik te laat versnel om die doel van die dophou van instruksies te bereik, moet die traagheidsmoment wat deur die stelsel na die aandryfas omgeskakel word, so klein as moontlik wees. Hierdie vereiste kan bereik word deur die optimale transmissieverhouding te kies. 'n Redelike keuse van die transmissieverhouding kan die stelsel se traagheidsmoment verminder terwyl aan die vereistes van die werktafel se bewegingspoed en versnelling voldoen word. Byvoorbeeld, wanneer 'n reduksietoestel ontwerp word, kan 'n geskikte ratverhouding of bandkatrolverhouding volgens werklike behoeftes gekies word om die uitsetspoed van die servomotor by die bewegingspoed van die werktafel te pas en terselfdertyd die traagheidsmoment te verminder.
Daarbenewens kan 'n liggewig-ontwerpkonsep ook aangeneem word, en materiale met ligter gewig kan gekies word om transmissiekomponente te maak. Byvoorbeeld, die gebruik van liggewigmateriale soos aluminiumlegering om loodskroef- en moerpare en geleidingskomponente te maak, kan die algehele traagheid van die stelsel verminder.
IV. Vereiste vir hoë styfheid
'n Hoë-styfheid transmissiestelsel kan weerstand teen eksterne interferensie tydens die verwerkingsproses verseker en stabiele verwerkingsakkuraatheid handhaaf. Om die styfheid van die transmissiestelsel te verbeter, kan die volgende maatreëls getref word:
Verkort die transmissieketting: Deur die transmissieskakels te verminder, kan die elastiese vervorming van die stelsel verminder word en die styfheid verbeter word. Byvoorbeeld, die gebruik van die metode om die loodskroef direk deur die motor aan te dryf, bespaar die tussentydse transmissieskakels, verminder transmissiefoute en elastiese vervorming, en verbeter die styfheid van die stelsel.
Verbeter die styfheid van die transmissiestelsel deur voorbelasting: Vir rolgidse en balskroefpare kan 'n voorbelastingmetode gebruik word om 'n sekere voorbelasting tussen die rolelemente en die geleidingsrails of loodskroewe te genereer om die styfheid van die stelsel te verbeter. Die loodskroefondersteuning is ontwerp om aan beide kante vas te maak en kan 'n voorgestrekte struktuur hê. Deur 'n sekere voorspanning op die loodskroef toe te pas, kan die aksiale krag tydens werking teengewerk word en die styfheid van die loodskroef verbeter word.
'n Hoë-styfheid transmissiestelsel kan weerstand teen eksterne interferensie tydens die verwerkingsproses verseker en stabiele verwerkingsakkuraatheid handhaaf. Om die styfheid van die transmissiestelsel te verbeter, kan die volgende maatreëls getref word:
Verkort die transmissieketting: Deur die transmissieskakels te verminder, kan die elastiese vervorming van die stelsel verminder word en die styfheid verbeter word. Byvoorbeeld, die gebruik van die metode om die loodskroef direk deur die motor aan te dryf, bespaar die tussentydse transmissieskakels, verminder transmissiefoute en elastiese vervorming, en verbeter die styfheid van die stelsel.
Verbeter die styfheid van die transmissiestelsel deur voorbelasting: Vir rolgidse en balskroefpare kan 'n voorbelastingmetode gebruik word om 'n sekere voorbelasting tussen die rolelemente en die geleidingsrails of loodskroewe te genereer om die styfheid van die stelsel te verbeter. Die loodskroefondersteuning is ontwerp om aan beide kante vas te maak en kan 'n voorgestrekte struktuur hê. Deur 'n sekere voorspanning op die loodskroef toe te pas, kan die aksiale krag tydens werking teengewerk word en die styfheid van die loodskroef verbeter word.
V. Vereiste vir hoë resonante frekwensie
'n Hoë resonante frekwensie beteken dat die stelsel vinnig na 'n stabiele toestand kan terugkeer wanneer dit aan eksterne interferensie onderwerp word en goeie vibrasieweerstand het. Om die resonante frekwensie van die stelsel te verbeter, kan met die volgende aspekte begin word:
Optimaliseer die strukturele ontwerp van transmissiekomponente: Ontwerp die vorm en grootte van transmissiekomponente soos loodskroewe en geleierrelings redelik om hul natuurlike frekwensies te verbeter. Byvoorbeeld, die gebruik van 'n hol loodskroef kan gewig verminder en natuurlike frekwensie verbeter.
Kies geskikte materiale: Kies materiale met 'n hoë elastiese modulus en lae digtheid, soos titaniumlegering, ens., wat die styfheid en natuurlike frekwensie van transmissiekomponente kan verbeter.
Verhoogde demping: Gepaste verhoging van demping in die stelsel kan vibrasie-energie verbruik, die resonante piek verminder en die stabiliteit van die stelsel verbeter. Die demping van die stelsel kan verhoog word deur dempingsmateriale te gebruik en dempers te installeer.
'n Hoë resonante frekwensie beteken dat die stelsel vinnig na 'n stabiele toestand kan terugkeer wanneer dit aan eksterne interferensie onderwerp word en goeie vibrasieweerstand het. Om die resonante frekwensie van die stelsel te verbeter, kan met die volgende aspekte begin word:
Optimaliseer die strukturele ontwerp van transmissiekomponente: Ontwerp die vorm en grootte van transmissiekomponente soos loodskroewe en geleierrelings redelik om hul natuurlike frekwensies te verbeter. Byvoorbeeld, die gebruik van 'n hol loodskroef kan gewig verminder en natuurlike frekwensie verbeter.
Kies geskikte materiale: Kies materiale met 'n hoë elastiese modulus en lae digtheid, soos titaniumlegering, ens., wat die styfheid en natuurlike frekwensie van transmissiekomponente kan verbeter.
Verhoogde demping: Gepaste verhoging van demping in die stelsel kan vibrasie-energie verbruik, die resonante piek verminder en die stabiliteit van die stelsel verbeter. Die demping van die stelsel kan verhoog word deur dempingsmateriale te gebruik en dempers te installeer.
VI. Vereiste vir gepaste dempingsverhouding
'n Gepaste dempingsverhouding kan die stelsel vinnig stabiliseer nadat dit versteur is sonder oormatige demping van vibrasie. Om 'n gepaste dempingsverhouding te verkry, kan die beheer van die dempingsverhouding bereik word deur stelselparameters soos die parameters van die demper en die wrywingskoëffisiënt van die transmissiekomponente aan te pas.
'n Gepaste dempingsverhouding kan die stelsel vinnig stabiliseer nadat dit versteur is sonder oormatige demping van vibrasie. Om 'n gepaste dempingsverhouding te verkry, kan die beheer van die dempingsverhouding bereik word deur stelselparameters soos die parameters van die demper en die wrywingskoëffisiënt van die transmissiekomponente aan te pas.
Kortliks, om aan die streng vereistes van CNC-masjiengereedskap vir voertransmissiemeganismes te voldoen, moet 'n reeks optimaliseringsmaatreëls getref word. Hierdie maatreëls kan nie net die verwerkingsakkuraatheid en doeltreffendheid van masjiengereedskap verbeter nie, maar ook die stabiliteit en betroubaarheid van masjiengereedskap verhoog, wat sterk ondersteuning bied vir die ontwikkeling van moderne vervaardiging.
In praktiese toepassings is dit ook nodig om verskeie faktore omvattend te oorweeg volgens spesifieke verwerkingsbehoeftes en masjiengereedskapseienskappe en die mees geskikte voer-oordragmeganisme en optimaliseringsmaatreëls te kies. Terselfdertyd, met die voortdurende vooruitgang van wetenskap en tegnologie, ontstaan daar voortdurend nuwe materiale, tegnologieë en ontwerpkonsepte, wat ook 'n breë ruimte bied vir die verdere verbetering van die werkverrigting van voer-oordragmeganismes van CNC-masjiengereedskap. In die toekoms sal die voer-oordragmeganisme van CNC-masjiengereedskap voortgaan om te ontwikkel in die rigting van hoër presisie, hoër spoed en hoër betroubaarheid.